Szén-dioxid a kémiai nyersanyag

A szén-dioxidot eddig is használta a vegyipar, mint un. száraz jeget hűtőanyagként, az ásványvizek szén-dioxid tartalmának növelésére, és kis mértékben, mint kémiai reakciók egyik komponensét. Ezek a felhasználások azonban csak a töredékét fogyasztották el az égési folyamatokban felszabaduló mennyiségnek.

Szén-dioxid keletkezik az elektromos áramot termelő erőművekben, akár szenet, olajat vagy földgázt égetnek benne. Ez a “főtermék” a gépkocsik hajtóanyagainak elégésekor, de ezt “állítja elő” a cementipar, a vaskohászat és nem elhanyagolható mértékben a háztartások, akármilyen tüzelőszert használnak is.

Ez az anyag a legnagyobb mértékű un. üvegház hatást okozó gáz. (Azon még vitatkoznak, hogy a Föld éghajlatát az üvegház hatás mennyire befolyásolja, az üvegház hatású gázok felszabadulásában mekkora az emberi tevékenység szerepe. Itt ezzel nem foglalkozom, csak megjegyzem, hogy erre egy külön cikkben a “Tudományom” rovatban visszatérek.)

Érthető, ha a felhasználás nagyon erős növelése igen fontos lenne.

Ennek a lehetséges módjaival foglalkozott a németországi Essenben tartott “Conference on CO2 – Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers” rendezvény.

A rendezvény nagy jelentőségére való tekintettel egy három részes sorozatban adunk – még így is csak rövid – ismertetőt.

Az első előadást Dr. Dr. hc. Christian Paterman, az Európai Bizottság nyugdíjas igazgatója, az Észak-Rajna-Wesztfália Tartomány Kormánya nevében tartotta, “Szén-dioxid gazdaság” néven (paterman1 kép).

Az előadásból én a legkiemelkedőbb jelentőségűnek a paterman2, és a paterman3 képeken láthatókat tartom.

Számunkra az utóbbi bír nagy fontossággal, mely szerint (a képen sajnos nem túl jól olvasható) “a kutatási együttműködést nemzetközivé kell tenni”! Ez – megfelelő, nem annyira anyagi, mint inkább szervezési, kormányzati támogatás esetén – lehetőséget adhat számunkra egy igen nagy jelentőségű, és jövőjű területen, mind az elméleti kutatásokba, mind az ipari technológiák kidolgozására irányuló kutatásokba történő bekapcsolódásra. Amennyiben ez hamarosan, és kellő aktivitással történik, úgy ez megvalósítható, mert még nem behozhatatlan a legfejletebb országok előnye sem!

Az első két áttekintő előadás Michael Carus, a rendező Nova-Institute GmbH vezetőjének, valamint Dr Gernot Klotz, az Európai Vegyipar Tanácsa Kutatási és Innovációs igazgatójának a nevéhez fűződött. “A szén-dioxid hagyományos és innovatív felhasználásának áttekintése” c. előadás (carus kép), a “a szén-dioxid gazdaság víziója” (klotz kép) a címében szereplőket foglalta össze. Az előbbiből a szén-dioxid gazdaság alkalmazásba vételére öt lépést adott meg az előadó.

Az első az “energiából gáz”, ami a megújuló energiával vízbontás útján termelt hidrogénnel, és a szén-dioxiddal előállított metán és metilalkohol formájában történő energia tárolást jelenti. (A http://www.innovationssale.com oldalon a “Scientific Mixture” rovatban Dr Nagy László professzor által írt, az én idén Indiában a COALASIA 2012 konferencián elhangzott előadásomon alapuló ismertetésében egy ennél sokkal jobb, és különösen, sokkal biztonságosabb megoldást tárgyalt.)

A második lépés a “polimerek és vegyszerek szén-dioxidból”, amivel foglalkozott a konferencia legtöbb előadása, melyekben magukat ezeket a sokszor új anyagokat, azok előállítását, tulajdonságait ismertették. Itt ő a polipropilén karbonátot, a polietilén karbonátot, és egy poliuretánt említett meg.

A harmadik a “szén-dioxid az ipar biotechnológia szén forrása”. A mikroalgák – a korábban megszokottak mellett vagy helyett – “átprogramozhatók” számos fontos anyag termelésére, így pl. dizel olajszerű valami előállítására is. Genetikailag módosított baktériumokkal ugyanezek és más anyagok állíthatók elő.

A negyedik a “mesterséges fotoszintézis, mint egy hatékony módszer a víz felbontására közvetlenül fény hatására, amivel üzemanyagokat, vegyszereket és műanyagokat lehet előállítani”. A Panasonic idén nyáron mutatta be az első műkődő prototípusát az ilyen módon hangyasavat termelő berendezésnek. Ez – és a még kísérleti fázisban levő egyéb megoldások – jelenleg még igen alacsony hatásfokkal működik. Mintegy egy nagyságrenddel kellene a hatásfokot növelni ahhoz, hogy elérjék a természetes fotoszintézis hatásfokát.

Végül az ötödik a “szén-dioxid visszanyerése az atmoszférából”. Erre az alapvető fontosságú folyamatra még nincs megfelelő megoldás, bár ez alapozhatná meg a szén dioxid gazdaságot. Pedig két forrás lehetőség is van, úgymint a levegő és a tengervíz.

A plenáris előadásokból az utolsót Denis Kraemer, a DECHEMA (a Német Kémiai Társaság) képviselője tartotta arról, hogy hol tart ezekben Németország (kramer kép).

Ő is célszerűnek tartotta a nemzetközi, különösen az Európai Unión belüli együttműködést azért, hogy az EU versenyképes maradjon, és meg tudja őrizni az ezeken a területeken eddig kivívott jó pozícióit. (E miatt ismételten hangsúlyozom, hogy ebben vegyünk részt! Ez legyen egy erősen támogatott program!)

A plenáris előadások után volt a rendezvény sajtótájékoztatója. Ezen megkérdeztem: A szén-dioxid koncentráció növekedése az atmoszférában, ami tény, egy valódi veszélyeztetése az emberiségnek, vagy csak egy “papír tigris”? (Azoknak, akik nem tudják mire céloztam a “papír tigris” kifejezéssel, mert még nem éltek vagy túlságosan fiatalok voltak úgy negyven, ötven évvel ezelőtt elmondom, hogy akkortájt Kina és a Szovjetunió erősen szemben állt egymással, és a kinaiak állították a Szovjetunióról, hogy attól nem kell félni, mert az nem egy igazi, hanem csak egy “papír tigris”.) Nem válaszolt senki sem! Az egyetlen “válaszoló” Wueben úr ugyanis arról beszélt, hogy elfogynak az energia források. Ennek viszont nincs kapcsolata a kérdéssel.

A nap további előadásaival elkezdődött az említettek megvalósulása érdekében eddig megtett lépések ismertetése. Az ezekkel foglalkozó előadások közül kiemelem Sven Petersennek, a Linde Engineering Dresden GmbH alelnökének a “szén dioxid kinyerése és tisztítása, mint a hatékony vegyipari felhasználás alapja” c. előadását. Cége egyike, a legrégebben a gázokkal kapcsolatos tevékenységet folytatóknak. Mind az ezzel kapcsolatos elméleti, mind a gyakorlati kutatásoknak, és azok eredményei ipari megvalósításának egyik legismertebbje és legsikeresebbje. Ez alapján egyetértek a címben is szereplő megállapításával ti. ez az alapja minden továbbinak.

A napot egy panel vita, és egy fogadás zárta. Az előbbiben arra a kérdésre, hogy miért feltételezik, hogy a hidrogén elég olcsó marad azt válaszolták, a hidrogénre alapozott megoldások rövid távuak, hosszú távon a mesterséges fotoszintézisre alapozottak fognak következni.

Simonyi Endre